汽车水散热器的概述及理论设计计算
汽车散热器讲解
汽车散热器——冷却液
《汽车散热器冷却液性能试验研究 》 郭 微等
结果表明: 采用不同物质作为冷却液时，气侧阻力基本没有变化，而其散 热量、液体侧阻力会出现差异。水作为冷却液时散热量最大，丙二醇溶 液次之，乙二醇溶液最小。相同液体流速以及风速的情况下液体侧压力 损失以丙二醇溶液最大，乙二醇溶液次之，而水最小。
24
汽车散热器——振荡流热管
振荡流热管有两种基本结构型式: 闭合回路结构和开放回路结构。如下图所 示：
振荡流热管散热器采用外4mm, 壁厚 0.5mm的紫铜管，开放回路结 构。为避免杂质或污物放出不凝性气 体破坏管内真空度，妨碍毛细作用， 预先对管道进行清洗，除油除垢，然 后采用专用的弯管模具手工弯制，采 用真空泵对管路进行预抽低真空，再 用扩散泵抽高真空，冲入介质乙醇。
21
汽车散热器——百叶窗翅片
《汽车散热器结构参数对空气流动阻力特性影响数值分析》（湖南大学袁志群等）
每条压降曲线都是随着 散热器迎面风速的增加 而增加；随着翅片间距 的减小，压降增加较大； 翅片间距越大，压降随 风速的变化就越小。
每条压降曲线都是随着散 热器迎面风速的增加而增 加；随着百叶窗角度的增 加，压降略有增加；百叶 窗角度越小，压降随风速 的变化就越小。
(1)具有良好的导热性能。 (2)具有一定的强度和较强的耐腐蚀性。 (3)良好的加工性能及钎焊性能。 (4)良好的经济性。
16
汽车散热器——材料
考虑传热性能好、抗腐蚀能力强、具有足 够的强度、有良好的钎焊功能、易于加工 成型及好的经济性。目前，常用的散热器 材料主要有铜、铝和工程塑料等。初始阶 段散热器行业多选择铜以及铜的合金做为 散热器的材料。后由于铝的资源丰富，比 重是铜的1/3，利于焊接（钎焊工艺）等优 点渐渐涌入散热器行业。随着散热器行业 的发展，现今塑料也被用来制造散热器的 零部件（如增强尼龙66）。
电动汽车散热器计算
电动汽车散热器计算
电动汽车的散热器计算是为了确保电动汽车在工作过程中能够保持正常的温度，从而提高电池和电动机等重要部件的使用寿命。
散热器计算一般包括以下几个方面：
1. 散热功率计算：根据电动汽车各个部件的功率和热损耗来计算散热器需要处理的热量。
例如，电池组的功率损耗、电动机的功率损耗、电子控制器的功率损耗等。
2. 散热器面积计算：根据散热功率和散热器的换热能力来计算所需的散热器面积。
根据不同的散热器类型，可以使用不同的换热能力公式来计算。
3. 散热器材料选择：根据散热器工作条件和要求，选择合适的散热器材料，例如铝合金、镀锌板等。
4. 散热风扇选择：根据电动汽车散热器的设计和工作条件，选择合适的散热风扇，保证散热器能够正常工作。
需要注意的是，不同类型的电动汽车可能有不同的散热器计算要求。
因此，在进行散热器计算时，应根据具体的电动汽车型号和要求进行计算和设计。
同时，还需要考虑电动汽车在不同工况下的散热需求，例如高速行驶、低速行驶、急加速等。
(完整版)水箱散热器的设计和计算
A=0.3g e =0.205kg/kW·h P e =147kWh n =41870kJ/kgQ ω=105.1460kJ/sC= 4.187kJ/（kg·℃）ρ=1000kg/m3△t ω=7℃Q=0.0036m 3/sC p = 1.047kJ/（kg·℃）ρa = 1.01kg/m 3△t a =25℃空气密度进出散热器的空气温差，通常取△t a =10～30℃系数，拖拉机中柴油机A=0.25～0.35，涡流机通柴油机燃油消耗率柴油机有效功率燃料低热值，柴油h n =41870kJ/kg 二.冷却系统中循环水流量Q（m 3/s）的计算Q=Q ω/（C·ρ·△t ω）式中：冷却水的比热水箱的设计和计算Q ω=A·g e ·P e ·h n /3600式中：一.冷却系统的散热量Q ω（kJ/s）的计算冷却水的密度柴油机进出水温差，通常取△t ω=6～12℃空气定压比热三.冷却空气需求量Q a （m 3/s）的计算Q a =Q ω/（ρa ·C p ·△t a ）式中：Q a =3.9773m 3/sv a =8m/s F R =0.4972m 2W=0.64mH=0.7768mW=0.73mH=0.74mF R =0.5402m 2v ω=0.3m/s l =0.019mb=0.0022mδ=0.0002mf 0=0.0000328m 2四.散热器正面积F R （m 2）的计算F R =Q a /v a式中：根据拖拉机总体设计要求，200马力拖拉机所需散热器芯子的宽度W=670mm ，则根据散热器正面积的要求，散热器芯子的高度应为：散热器正面前的空气流速，矿山车和拖拉机取v a =8m/s查散热器标准尺寸表，得出散热器芯子的标准尺寸为：五.散热器水管数的确定i 1=Q /（v ω·f 0）f 0=（l -b ）·（b-2δ）+0.25（b-2δ）2·π水在散热器水管中的流速，一般取v ω=0.2～0.8m/s 水管断面尺寸，拖拉机用柴油机通常取前述尺寸式中：i 1=365t ω=℃t a =℃t a1=40℃△t=40℃δ=0.0002℃λ=0.093℃ K R =0.0774kJ/m 2·s·℃式中：△t=t ω-t a =0.5（t ω1+t ω2）-0.5（t a1+t a2）六.散热器中冷却水和冷却空气的平均温差△t的计算冷却水的平均温度散热器进气温度，一般取t a1=40～45℃冷却空气的平均温度t ω1=95℃散热器的进水温度，对开式冷却系统可取t ω1=90～95℃；闭式冷却系统可取t ω1=95～100℃；t ω2=89℃散热器的出水温度，t ω2=t ω1-△t ω，△t ω为冷却水的进出口温差，一般强制循环取△t ω=6～12℃，对流循环取 △t ω=10～20℃t a2=65℃通过散热器后的空气温度，t a2=t a1+△t a ，△t a 是通过散热器后的空气的温升，一般取△t a =10～30℃七.散热器传热系数K R 的确定K R =1/（1/αω+δ/λ+1/αa ）式中：材料的壁厚，取δ=0.0002m ；材料的传热系数，不同材料的传热系数可查表所得；αω= 2.4kJ/m 2·s·℃水的放热系数，当管内水流速v ω=0.2～0.6m/s 时， 可取αω=2.33～4.07空气的放热系数，它主要取决于空气流过散热器的速度， 一般取αa =0.070～0.122kJ/（m2·s·℃）八.散热器散热表面积F′的确定αa =0.08kJ/m 2·s·℃F′=39.55m 2 T=0.0915mT=0.100mt=0.0028mi 2=264y=0.0405m 式中：F ′=ΨR ·Q ω/（K R ·△t ）散热器芯子的容积紧凑性系数，它表示单位散热器芯子容积所具有的散热面积。
载货汽车散热器的设计计算
载货汽车散热器的设计计算本论文旨在探讨载货汽车散热器的设计计算。
现代载货汽车由于高耗能、高热负荷的特性，需要大量的冷却与散热。
而散热器是其冷却系统的重要组成部分之一，其设计与计算的合理性直接决定了汽车发动机的经济性、安全性与可靠性。
一、散热器的工作原理散热器的主要工作原理是利用水的冷却性能进行散热。
冷却水从汽车发动机中流动进入散热器内部，由散热器的管道冷却，随后再次流回发动机中，循环实现散热的效果。
在冷却水流动过程中，通过散热器管道内部的铝片与管翼间的变化airflow，从而实现热量的传导与散发。
二、散热器的设计计算散热器的设计需考虑多个参数，其中一些参数通常为固定值，例如：冷却水的入口口径、管道直径、管翼间距等。
而另一些参数则是需要根据实际情况进行调整，例如：管道数量、管道长度等。
因此，在散热器的设计与计算中应考虑以下几个方面：1. 散热面积散热面积是散热器最为基本的参数，其大小直接影响汽车发动机的散热效率。
较大的散热面积能更好地将热量传递给冷却水，并且能保证水量和水流速的适宜状态。
根据传热学公式，散热器的散热面积与其传热量成正比。
2. 散热管数量散热管数量也是散热器的设计参数之一，其数量与散热面积、热负荷密切相关。
散热管数量过少会导致散热器散热效率低下，热负荷过高；而过多的散热管则会影响水流速度和水量。
3. 散热管长度散热管长度是散热器设计中的重要参数，其值直接影响到冷却水在散热器内部的停留时间和流速。
一般来说，散热管长度应尽可能地缩短，以便能够快速地将热量传递给散热器。
三、散热器设计的优化在进行散热器设计与计算时，还需根据实际情况进行优化。
常见的两种优化方式为增加散热面积和增加管道数量。
通常，散热面积的增加会直接导致散热器的成本增加，而管道数量的增加则会相应增加散热器的重量。
因此，在散热器设计中，需要根据实际情况、技术过关的情况、用户反馈来一个个平衡各种因素的权重，以实现最佳的散热效果。
综上所述，对于载货汽车的散热器设计计算，我们需要考虑散热面积、散热管数量以及散热管长度等重要参数。
汽车散热器的认识
散热器的认识：散热器在1901年第一次被展出。
散热器的产值在汽车的全部零件中占有较要的地位，例如：在发动机中占14%，在汽车全部零件中占2.5%，仅次于电器和减震器而占第三位。
长期以来，散热器一直用铜和铜质合金制造，这是由于铜的导热性能良好，能防腐，易于焊接和加工而且也由于过去取材交易等。
但鉴于铜系战略物质，近年来铜价暴长、波动甚剧、更兼汽车日多、能源紧张、污染严重、较大的汽车生产国又相继立法，限制车重，迫使各散热器公司竟相进行以铝代铜的研究。
因此，散热器的发展趋势是以铝代铜。
又由于发动机功率和行驶速度的提高，动力转向，自动变速和空调设备等的普遍使用，以及冷却系统的发展等都对散热器提出了更高的要求。
各生产企业在制造工艺上做出许多改进，不仅使成本大为降低，而且质量也大有提高。
世界上主要产散热器的国家及其公司：美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本。
美国最大的通用公司的哈里逊(Harrison)散热器厂。
英国的联合工程公司(Associated Engineering Co,)系统的可弗拉特(Covrad)公司、赛克热交换和服务公司(Serck Heat transfer&Service)、玛尔斯登散热器服务服务公司(Marston Raditor Service Co.)、雷特—赖泼公司(Rad—Reps Co.)。
西德的以贝尔散热器厂较为著名。
法国的以肖松公司最大。
日本的以东洋散热器公司、日本散热器公司、东京散热器公司较大。
一.为什么要安装散热器，是不是散热能力越大越好？1.由于大多数物体在受热后都要膨胀，温度越高，膨胀越大。
内燃机的零件在工作时受热膨胀后，会使零件变形，过分的膨胀，则使相互配合零件见间的正常间隙受到破坏。
第 1 页共41 页2.金属零件在高温下会降低强度，不能很好的工作。
3.润滑油在高温下，它的粘度也要大大降低。
如果润滑油的粘性降低，油膜的承载力下降，不能在运动附中保持良好的润滑，加剧零件的磨损。
汽车空调系统冷却计算书
汽车空调系统冷却计算书经济型轿车冷却系计算报告目录一、概述 (1)1.1冷却系统的任务： (1)1.2组成： (1)1.3冷却系统概述： (1)二、冷却系统设计的参数 (2)2.1汽车参数 (2)2.2发动机水套散热量Q水 (2)2.3散热器的最大散热能力Q MAX (3)2.4沸腾风温 (3)2.5散热器设计工况和校核工况 (3)2.6系统压力 (3)三、冷却系统的设计计算 (3)3.1散热器的设计计算 (3)3.1.1 散热器芯子正面面积F f (3)3.1.2 散热面积S (4)3.1.3 校核 (4)3.2风扇参数设计 (5)3.2.1 风扇风量的确定 (5)3.2.1 风扇外径D2 (5)参考文献 (6)一、概述1.1 冷却系统的任务：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
1.2 组成：散热器、进水管、出水管、膨胀水箱、风扇、除水管、放水开关、电子风扇及其上述各零部件的辅件。
1.3 冷却系统概述：冷却系统通过对发动机进行强制冷却，保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得较高的动力性、经济性及可靠性。
本车底盘发动机冷却方式为闭式强制水冷系统。
该车为高级轿车，行驶路面状态较好，散热器承受的振动应力相对小一些，灰尘较少。
因此本系统中散热器采用封闭直流强制循环管带式散热器提高散热能力，材料采用铝制减轻重量，设置膨胀水箱用来增加除气能力，散热器盖选用两挡旋开式以确保适当的系统压力。
在本系统中散热器的上下部均设置两个橡胶减振垫用螺栓固定, 以消除来自地面的振动和车架的扭曲变形等影响。
连接发动机和散热器之间的管路采用了橡胶管的方式可抵消发动机与车架之间的相对位移。
本系统采用薄片型轴流吸风式电子风扇，由电机驱动风扇；由于电驱动风扇装在护风罩上，故其间隙为2mm左右。
电动风扇采用两级调速，在冷却液温度低时，低速转动；而在冷却液温度高时温控开关接通，使风扇高速转动，提高经济性，降低噪声的优点。
汽车散热器的工作原理
汽车散热器的工作原理汽车散热器是汽车冷却系统中非常重要的组成部份，它的主要功能是散热，将发动机产生的热量排出车辆，确保发动机的正常工作温度。
本文将详细介绍汽车散热器的工作原理。
一、散热器的组成汽车散热器主要由散热芯、水箱、进水管和出水管等组成。
散热芯是散热器的核心部份，通常由许多平行罗列的散热管和散热片组成。
水箱则用于储存冷却液，进水管和出水管则负责将冷却液引入和排出散热器。
二、工作原理汽车发动机工作时会产生大量的热量，如果不及时散发出去，会导致发动机过热，甚至损坏。
汽车散热器的工作原理就是通过冷却液循环来吸收发动机产生的热量，并将热量散发到空气中。
1. 冷却液的循环冷却液是一种特殊的液体，通常是水和防冻剂的混合物。
冷却液通过发动机的水泵被抽入发动机内部，通过发动机的冷却通道，吸收发动机产生的热量。
然后，冷却液被泵送到散热器中，通过散热芯的散热管和散热片，将热量传递给散热器外部的空气。
最后，冷却液再次被泵送回发动机，循环往复。
2. 热量传递冷却液在散热器中与散热芯的散热管和散热片接触，通过热传导的方式将热量传递给散热器。
热量会从冷却液传递到散热器的散热管和散热片上，然后再通过散热片的表面积扩散到空气中。
同时，空气通过散热器的散热片，与冷却液接触，将热量带走。
这样，冷却液的温度就会降低，继续循环往复。
3. 空气流动为了提高散热效果，汽车散热器通常会设计一定的空气流动。
这可以通过车辆行驶时的风力来实现，也可以通过风扇来辅助。
当车辆行驶时，空气会通过散热器的散热片，带走热量。
当车辆住手行驶时，风扇会启动，增加空气流动，进一步提高散热效果。
三、散热器的维护和保养为了保证汽车散热器的正常工作，需要进行定期的维护和保养。
1. 清洗散热器由于散热器的工作环境通常比较恶劣，容易积累灰尘和污垢。
这些污垢会妨碍空气流动，影响散热效果。
因此，定期清洗散热器是非常重要的。
可以使用专用的散热器清洗剂，将其溶解在水中，然后将混合液注入散热器，静置一段时间后，用水冲洗干净。
水散热器散热面积的计算
水散热器散热面积的计算作者：王钊来源：《科教导刊·电子版》2013年第01期摘要：为使发动机得到适度的冷却，并保持其在最适宜的温度范围内工作，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。
关键词：发动机散热器散热量中图分类号：U472 文献标识码：A汽车发动机运转时，与高温燃气相接触的零件会受到强烈的加热，若不加以适当的冷却会使发动机过热，从另一方面来说，过度冷却对发动机也是有害的。
汽车冷却系统的主要任务就是保证发动机在最适宜的温度（80～90€癈）下工作。
为了防止发动机过热或过冷，确定散热器的散热面积是非常重要的一环。
下面介绍一下使用平均温差法来计算我公司生产的1310B613A201车型的发动机水散热器散热面积的计算过程。
1. 基本参数1.1 汽车参数公告车型：1310B613A201，外形尺寸（长/mm€卓恚痬m€赘撸痬m）：11990€？495€？760，整备质量：12500kg，额定载质量：18370 kg，发动机布置形式：前置。
1.2 发动机参数发动机型号：YC6L270-33，型式：直列六缸、增压中冷、直喷柴油机，缸径：113 mm，行程：140 mm，额定功率：199 kw，额定转速：2200 rpm，柴油机使用环境温度：-35～45℃。
1.3 冷却系统参数冷却系统形式：闭式冷却系强制循环水冷；节温器型式：蜡式芯俸组合型；节温器开启温度：82℃；节温器全开温度：95℃；风扇型式：八叶塑料风扇；直径：620mm；速比： 1：1；散热器型式：管带式；散热片材料：铜。
2. 确定散热器的散热量Q汽车冷却系统的散热量受到许多复杂因素的影响。
很难精确计算，对于车用柴油机，可按公式Q=（348.9―465.2）Ps（Ps —发动机最大功率）进行估算。
对于燃烧室为预燃室和涡流室的发动机取较大值，直接喷射式的发动机取较小值。
增压的直喷柴油机由于扫气的冷却作用，加之单位功率的冷却面积小，针对我公司正在开发的1310B613A201型汽车，该车型属于重型载货汽车，在用户手里会经常处于超载状态，多在城乡之间行使，道路条件差，所以需选用较大的保险系数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汽车水散热器的概述
及理论设计计算
一、散热器概述
1汽车散热器的定义：
汽车散热器是水冷式发动机冷却系统的关键部件。
通过强制水循环对发动机进行冷却，是保证发动机在正常的温度范围内连续工作的换热装置。
1、散热器在汽车中的重要地位
1汽车总成
产值比重按不同的车型能够占汽车总成的1~2.5%
2发动机总成
产值比重按不同的车型能够占发动机的15%左右
3、散热器结构的发展
1管片式开窗结构
2铜质管带式平片结构
3铜质管带式开窗结构
4铝质汽车散热器
5铜塑水箱或铝塑水箱
4、散热器的结构
1基本结构
2带补偿水壶结构
3带膨胀水箱结构
三、汽车的整体结构
温度过高及过低的坏处
温度过高
3温度过高时大多数零件都受热膨胀，温度越高，膨胀越大4零件在高温下会降低强度，不能很好地工作
5温度过高时，其润滑油粘度降低，会加剧零件的磨损
6气缸内的温度过高时，进入气缸内的新鲜空气很快膨胀，就减少了进气量，降低功率。
7在汽油机中，气缸内温度过高时，容易产生爆炸现象
温度过低
2燃料不能完全燃烧,使燃料消耗增加
3使润滑油粘度增高,零件的摩擦阻力加大,消耗较多的功率,因而减少了输出功率
4废气中的水蒸气与硫化物生成一种叫亚硫酸的液滴腐蚀零件5传走的热能增加,转变为机械功的热能减少,造成过多的散热损失.汽车分类最新标准
以前的分类是我国1988年6月发布的有关标准GB/T3730.1-1988。
2目前新标准已将汽车的分类作了修改:
3一是废除了“轿车”的提法
4二是不再将”越野车”单独分类
5三是将汽车分为乘用车和商用车两大类
乘用车（不超过9座）：
1分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车。
商用车:
2分为客车、货车和半挂牵引车
3客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。
4货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专用作业车、专用货车。
RV车-------休闲车
RV大致分为3大类型
1MPV:是在轿车底盘基础上开发的。
2SUV:是一种越野车、休闲车概念的延伸。
六、水散热器的设计
散热器在汽车零部件中是强度较薄弱的环节，要求散热器在有限的空间内应具有足够的散热能力和较高的使用寿命。
1、水套的总散热量的计算
（1）Qn=q * N
q----水套的比散热量，取1994~2563KJ/KW*h，柴油取上限。
N----最大功率(KW)
Qn----最大功率点工况水套总散热量(KJ/h)
（2）Qm=q*Me*Ne/9550
q----水套的比散热量
Me—最大扭矩值N.m
Ne---最大扭矩时的转速
2、散热能力
（一）、散热能力：
是发动机冷却系统能适应最高的外界气温条件下，保证发动机正常工作的能力。
（1）用“沸腾风温法”表示
（2）散热量、风阻和水阻表示
（3）极限环境温度（35℃~45℃）
（二）、散热能力的实验工况
1节温器全开
2全负荷运行
3最大扭矩转速
4额定转速
（三）、对散热能力的影响
1正面面积
2散热片（带）形状
3冷却水管尺寸与排量
4芯体厚度
5散热面积
（四）、对结构强度可靠性影响
1结构型式
2冷却水管
3芯厚
4主片与水室的结构参数
5系统压力的大小
6生产工艺水平
3、正面面积的确定
1(1)F≥0.1+0.032*Vn
2(2)F=(0.0027~0.0034)*Ne
3Ne<73.5Kw取上限，Ne>73.5Kw取下限
4、芯体厚度的确定
1T=S/Ff*￥(参考)
2S----散热面积（m²）
3Ff----正面面积（m²）
4￥----容积紧凑性系数（500~1000m²/m³）
5轿车、轻型车取上限，中型车以上货车取下限5、散热面积的确定
1Q=K*F*ΔT
2Q----散热量(KJ/h)
3K----散热系数KJ/( m²*h*℃)
4F----散热器的散热面积( m²)
5ΔT---液气平均温差℃
K值通常为290~420 KJ/( m²*h*℃)
6、导风罩的设计
2耗功率约占发动机额定功率的3~10%，一般设计好的占3~5%。
3提供足够的风量，风扇直径对散热器芯体的覆盖面积要足够大，是通过散热器的风速均匀，要消耗的功率小、效率要高，要结构紧凑，质量轻、成本低等特点。
（1）导风罩的结构、材料
1吸风式：风扇向后排风与汽车的行驶方向一致
2吹风式：在没有气流冲击效应时，采用吹风式布置。
3薄板型
4工程塑料
5玻璃钢
（2）风扇的主要性能参数
2风量：指风扇在单位时间内所输送的体积流量m³/s
3静压：进口压力与大气压力之差。
Kpa
4轴功率：发动机传给风扇轴的功率，即风扇消耗的功率。
Kw5静压有效功率：单位时间内空气从风扇工作中获得的实际能量。
N=Ps*V
6静压效率：是静压有效功率和轴功率的比值。
（3）风扇与散热器导风罩的间隙
1径向间隙：
一般为20mm左右，最大不应超过风扇直径的2.5%，径向间隙S与风扇直径D之比增加1%，风扇流量下降2.5~4%，效率下降2~3%，风扇的设计条件S/D≤1%
（3）风扇与散热器导风罩的间隙
1轴向间隙：
吸风式：最小距离为50mm
吹风式：最小距离为100mm
1风扇侧面投影宽进入散热器导风罩的距离
吸风式：
吹风式：
7、机油冷却器的设计
1（1）Q=0.1Qn
Qn:水套的总散热量
1（2）Q=V×r×c×t
V:机油的流量
r:机油的比重
c:机油的比热
t:机油的进出口温差
（1）机油冷却器的台架实验：
1传热性能实验
2油侧压差实验
3密封性实验
4振动性实验
5耐久性实验
6油侧清洁度检测实验0.85Kg/L 1.7~2.1KJ/kg.℃
8℃~15℃。